Buffer

Concentración mol/L del
3
NH
3
3
3
gNH
03
,
17molNH
1
x
L
1
mL
1000
x
mL
1
ln
gs
892
,
0
x
ln
gs
100
gNH
30
15,74 M
3
NH
Preparación de la solución reguladora de
Cl
NH
/
NH
4
3
3
4
b
NH
NH
Log
pK
pOH
+
+
=
L
10
x
15
x
L
mol
74
,
15
NH
Log
74
,
4
4
3
4
−
+
+
=
mol
2361
,
0
NH
Log
74
,
4
4
4+
=
−
mol
2361
,
0NH
Log
74
,
0
4
10
10
+
=
−
=
)
2361
,
0
)(
1819
,
0
(
+4
NH
=
+4
NH
0,0429 mol
0,0429 mol
+
+
44
4
molNH
1
Cl
gNH
49
,
53
x
NH
2,297 g
Cl
NH4
Preparación de la solución reguladora de
COONa
CH
/
COOH
CH
3
3
gHAc
05
,
1
mL
1
x
60
100
x
molHAc
1
gHAc
05
,
60
x
mL
1000
molHAc
1
,
0
HAcx
ln
mLs
50
V=0,3 mL HAc
molNaAc
1gNaAc
05
,
82
x
mL
1000
molNaAc
05
,
0
NaAcx
ln
mLs
50
0,205 g NaAc
HAc
Ac
Log
pK
pH
a
−
+
=
)
V
50
(
x
L
mol
1
,
0
xV
L
mol
05
,
0
Log
74
,
4
5
Ac
Ac
−
−
−
+
=
)
V
50
(
x
L
mol
1
,
0
xV
L
mol
05
,
0
Log
26
,
0
Ac
Ac
10
10
−
−
−
=
−
−
=
−
Ac
Ac
xV
L
mol
05
,
0
))
V
50
(
x
L
mol
1
,
0
)(
8197
,1
(
−
−
=
−
Ac
Ac
xV
05
,
0
xV
1819
,
0
0985
,
9
−
=
Ac
xV
2319
,
0
0985
,
9
−
Ac
V=39,223 mL
HAc
V= (50-39,223)mL=10,77
Capacidad reguladora del
Cl
NH
/
NH
4
3
L)
en
buffer
de
(volumen
pH)
de
(cambio
adicionado
O
H
o
OH
de
moles
β
3
-
+
=
Ref. 3
)
L
10
x
50
)(
05
,
10
18
,
10
(
mL
1
x
mL
1000
mol
01
,
0
β
3
−−
=
3
10
x
54
,
1
β
−
=
Capacidad reguladora del
COONa
CH
/
COOH
CH
3
3
L)
en
buffer
de
(volumen
pH)
de
(cambio
adicionado
O
H
o
OH
de
moles
β
3
-
+
−
=
)
L
10
x
50
)(
99
,
4
80
,
4
(
)
mL
1
x
mL
1000
mol
01
,
0
(
β
3
−
−
−
=
3
10
x
05
,
1
β
−
=
4. análisis

Las soluciones reguladoras son aquellas que como su nombre loindica son capaces de regular el pH de una solución, pero ¿Qué tanto es capaz de regular una solución de estas?, para poder demostrar la capacidad reguladora de una solución buffer fue necesario preparar una solución de amoniaco/cloruro de amonio y otra de acetato de sodio/acido acético. En la primera solución mencionada se obtuvo un pH inicial de 10,05, luego se le agrego 1 mL de NaOH 0,01M y seobtuvo un pH de 10,18. Para poder ver la capacidad reguladora de esta solución se tomó como referencia la capacidad reguladora del agua la cual se determinó de la siguiente manera:
agua
pH
=6,50
agua
pH
+1 mL NaOH=10,15
)
L
10
x
50
)(
50
,
6
15
,
10
(
mL
1000
mol
01
,
0
mLx
1
β
3
−
−
=
5
10
x
48
,
5
β
−
=

Como se detalla en los resultados, elΔpH en lasolución amoniaco/cloruro de amonio fue de 0,13 mientras que en el agua fue de 3,65 además que el β de la solución reguladora es mas grande comparado con la del agua, lo que definitivamente comprueba que la combinación de un base débil y una sal o acido conjugado funciona como reguladores de pH. Al agregarle 1 mL de la base fuerte inmediatamente el ion amonio neutraliza los hidroxilos provenientesde la base fuerte según la reacción siguiente:
O
H
NH
OH
NH
2
3
4
+
⇔
+
−
+

Al neutralizar los hidroxilos provenientes del NaOH, se forma amoniaco pero para poder mantener el equilibrio en el sistema, el amoniaco debe disociarse para poder compensar los iones amonio gastados en la neutralización desplazando el equilibrio hacia al izquierda, y si todos los H+ provenientes del ionamonio se neutralizan, el sistema buffer de la solución se acaba y el pH de la solución seria dominado por el exceso de OH, ahora bien, las moles de base necesarios para
cambiar el pH de la solución reguladora en una
unidad3es
5
10
x
69
,
7
−el calculo se realizó de la
siguiente manera:
pH
1
x
pH
13
,
0
molOH
10
x
1
5
∆
∆
−
−
=
5
10
x
69
,
7
−

De igual manera...